Астроциты при нейротоксичности тяжёлых металлов и нейродегенерации

В связи с развитием промышленности и прогрессирующим загрязнением окружающей среды чрезмерное воздействие тяжёлых металлов на человека становится актуальной проблемой общественного здравоохранения. Избыточное поступление таких металлов, как мышьяк (As), марганец (Mn), ртуть (Hg), алюминий (Al), свинец (Pb), никель (Ni), висмут (Bi), кадмий (Cd), медь (Cu), цинк (Zn) и железо (Fe), оказывает нейротоксическое действие и способствует нейродегенерации. Астроциты — основные клетки, поддерживающие гомеостаз в центральной нервной системе. Они защищают нейроны от различных повреждающих воздействий, в частности накапливая тяжёлые металлы. Однако это делает астроциты главной мишенью нейротоксического действия тяжёлых металлов. Поступление тяжёлых металлов нарушает астроцитарные механизмы поддержания гомеостаза и нейропротекции, включая глутамат-/ГАМК-глутаминовый шаттл, антиоксидантную систему и энергетический обмен. Нарушения этих астроцитарных путей способствуют нейродегенерации или даже запускают её. В настоящем обзоре представлен краткий анализ астроглиопатий, вызванных тяжёлыми металлами, и их связи с основными нейродегенеративными заболеваниями. Особое внимание уделено астроцитарным механизмам нейротоксичности железа. Отложения железа в головном мозге выявляются при основных нейродегенеративных заболеваниях, включая болезнь Альцгеймера, болезнь Паркинсона и боковой амиотрофический склероз. Накопление железа в головном мозге связано с двигательными и когнитивными нарушениями, а вызванные железом гистопатологические изменения могут рассматриваться как потенциальный диагностический биомаркер нейродегенеративных заболеваний. Эффективный контроль нейротоксичности тяжёлых металлов может стать потенциальной стратегией профилактики или замедления нейродегенеративных заболеваний.